《压电与声光》2001年第23卷总索引

声表面波技术题　名　　作　　者　　　　 (期 -页 )采用 PZT薄膜的体声波 RF滤波器设计刘燕翔 ,任天令 ,刘理天 (1-1)………………………………………………………………………………声表面波器件内连技术的发展趋势探讨吴　燕 ,王文如 (1-5 )…………………………………………………………………………………………镜像阻抗连接 SAWF的 Simulink建模和特性模拟杨　磊 ,任天令 ,刘理天 (2 -89)…………………………………………………………………兰姆波切向特性理论研究马伟方 ,施文康 ,侯　毅 ,邓明晰 (2 -92 )……………………………     

AlN/PZT复合压电薄膜层SAW激励与传播研究

该文在单晶硅基底上设计了AlN/PZT复合压电薄膜层声表面波(SAW)器件,采用有限元法(FEM)研究了复合压电材料厚度(PZT厚度h_PZT和AlN厚度h_AlN)对AlN/IDT/PZT/Si结构中零阶、一阶SAW的相速度、机电耦合系数和电极反射系数的影响,根据色散特性得到最优化薄膜厚度。结果表明,AlN/IDT/PZT/Si结构中,当h_PZT =0.025λ,h_AlN=λ时,零阶、一阶SAW都能取得最高相速度(分别为5 582 m/s和5 711 m/s),适用于高频器件设计;在h_PZT=0.2λ,h_AlN=0.1λ时,零阶SAW波的机电耦合系数最大(为21.55%),但此时相速度最小(仅为2 890 m/s),适用于移动通信领域宽带低损耗SAW滤波器和延迟线结构信号处理器件的设计。     

MOCVD制备PZT薄膜技术研究

采用直接液体输运-金属氧化物化学气相淀积技术(DLI-MOCVD),制备Pb (ZrxTi1-x)O3(PZT)薄膜;通过研究MOCVD中影响PZT质量的主要工艺参数,如温度、压力、系统的气体流量(Ar、O2)、衬底转速、蠕动泵速等,制备不同组分PZT薄膜;给出了不同衬底的PZT淀积结果.PZT薄膜的均匀性大于±5%,尺寸为25～200 mm,厚度50～500 nm.经XRD测试,可得PZT薄膜已形成钙钛矿结构.SEM分析也表明,制备出的PZT表面致密均匀.     

玻璃基LSCO/PZT/LSCO电容器的制备和铁电性能

采用磁控溅射法制备La0.5Sr0.5CoO3(LSCO)薄膜、sol-gel法制备Pb(Zr0.4Ti0.6)O3(PZT)薄膜,在玻璃和Ti-Al/Si衬底上构架了LSCO/PZT/LSCO电容器,研究了衬底对LSCO/PZT/LSCO电容器结构和铁电性能的影响。研究发现:虽然生长在两种衬底上的PZT薄膜均为钙钛矿结构多晶薄膜,但是,生长在玻璃衬底上的LSCO/PZT/LSCO电容器具有更好的铁电性能。玻璃基LSCO/PZT/LSCO电容器的剩余极化强度(Pr)为28×10–6C/cm2,矫顽电压(Vc)为0.96V;而硅基LSCO/PZT/LSCO电容器的Pr为25×10–6C/cm2,Vc为1.05V。     

Pt/PZT铁电薄膜结晶性能与界面结构研究

锆钛酸铅[Pb(ZrxTi1-x)O3,PZT]薄膜具有优异的铁电性能,其中以(111)取向的PZT薄膜铁电性能更优异。目前对影响PZT薄膜取向生长的因素还未完全研究清楚,而PZT薄膜制备中,薄膜的择优取向生长控制是薄膜制备工艺的难点。采用TEM观察界面微观结构,利用高斯软件在TPSS/def2-TZVP水平下计算优化出PbxPt团簇分子的结构,发现界面层上形成的这类分子属于量子点范畴,结构上与PZT薄膜(111)晶面取向相似。提出高温退火生成的大量PbxPt团簇分子是(111)晶面取向生长的"诱导剂",控制界面层这种物质的生成和扩散可以控制PZT薄膜(111)取向生长。     

不同结构多层PZT薄膜的制备及性能特性研究

采用相同的工艺分别制备了锆钛酸铅(PZT,r(Zr)/r(Ti)=52/48)与钛酸铅(PT)两种前驱体,并通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)法在Pt/Ti/SiO2/Si基底上分别制备了PZT,PT/PZT-PZT/PT,PT/PZT/-/PZT/PT 3种不同结构的多层PZT薄膜。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)测试了薄膜的结构,选用XRD分析了薄膜的结晶取向,采用阻抗分析仪测试了薄膜的介电常数、介电损耗及电压-电容曲线,使用铁电性能测试系统测试了薄膜的铁电性。实验结果表明,PT/PZT/-/PZT/PT结构的薄膜相对于其他两种结构的薄膜具有较高的红外探测率与剩余极化强度及较小的介电损耗,具有强大的应用潜能。     

基于可控剥离技术的柔性PZT薄膜的制备及其铁电性质

可控剥离技术(CST)作为一种薄膜制备方式已被广泛应用于柔性领域,例如硅基柔性太阳电池等。首先采用溶胶-凝胶法先后在普通硅基底上制备镍酸镧(LaNiO3)缓冲层和锆钛酸铅(PZT)薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行材料表征,发现PZT薄膜结晶良好,而且表面致密均匀,表明LaNiO3缓冲层有利于PZT薄膜的成膜。之后通过基于电镀镍方法的可控剥离技术实现了硅基底柔性PZT薄膜的制备。PZT薄膜弯曲之后,采用铁电测试仪测试了电滞回线。电滞回线表明该PZT薄膜的极化强度随着施加电压的增加而增大,而且随着电压的增加,电滞回线逐渐趋于饱和,饱和极化强度为38μC/cm~2。最终得出该柔性PZT薄膜不仅具有良好的机械性能,而且具有很好的铁电性能。     

硅基PZT铁电薄膜的制备与性能研究

用溶胶-凝胶（Sol-Gel）方法制备了硅基Pb(Zr0.53Ti0.47)O3(PZT)铁电薄膜。分析了PZT铁电薄膜的表面形貌、晶化程度、界面状态等性质。基于上述分析结果提出并实现了低温退火处理制备有PT过渡层的PZT铁电薄膜的工艺流程。测试了低温制备的PZT铁电薄膜的C-V、漏电等电性能,发现在Sol-Gel法制备PZT铁电薄膜的工艺中加入PT过渡层,有助于提高PZT薄膜的品质。     

生物陶瓷表面生长细胞扫描电镜观察

应用扫描电镜观察了羟基磷灰石(HA),生物压电陶瓷(HABT、BT),PZT(加Li)和PZT(加Mn)等材料表面生长细胞的形态变化。结果表明:HA、HABT和BT等三种陶瓷无细胞毒性,陶瓷表面适宜于细胞生长,而PZT(加Li)和PZT(加Mn)等含铅压电陶瓷的细胞形态改变明显,其表面不利于细胞附着、生长。用细胞生长抑制法和琼脂覆盖法考察了HA、HABT和TC_4—Al_2O_3等陶瓷的细胞毒性作用。证明HA、HABT两种陶瓷对细胞生长无抑制作用,TC_4—Al_2O_3和PZT陶瓷则明显地抑制细胞生长。     

PZT/NFO/LSMO多层磁电外延薄膜微观结构研究

用脉冲激光沉积法在(110)取向的SrTiO3(STO)单晶衬底上制备了Pb(Zr0.52Ti0.48)O3/NiFe2O4/La0.7Sr0.3MnO3(PZT/NFO/LSMO)磁电复合外延薄膜,并用X射线衍射和透射电镜技术研究了外延薄膜的物相和显微结构。原子力显微镜结果表明PZT、NFO和LSMO薄膜表面均平整,晶粒尺寸分布均匀,表面粗糙度分别为1.8,1.7和0.2 nm。X射线衍射、选区电子衍射和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)测试结果均证明各层薄膜沿(110)STO衬底外延生长,其外延关系为(110)PZT//(110)NFO//(110)LSMO//(110)STO和[001]PZT//[001]NFO//[001]LSMO//[001]STO。HRTEM结果显示,NFO/LSMO界面和LSMO/STO界面平整外延性好,无缺陷,而PZT/NFO界面较粗糙;NFO薄膜表面呈锯齿状,锯齿状面为立方NFO的能量最低{111}面,而PZT薄膜表面呈岛状,进一步的显微结构分析认为PZT薄膜为层状-岛状生长模式。     

溅射沉积功率对PZT薄膜的组分、结构和性能的影响

用射频(RF)溅射法在镀LaNiO3(LNO)底电极的Si片上沉积PbZr0.52 Ti0.48 O3(PZT)铁电薄膜，沉积过程中基底温度为370℃，然后在大气环境中对沉积的PZT薄膜样品进行快速热退火处理(650℃，5min)．用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)测量其组分，X射线衍射(XRD)分析PZT薄膜的结晶结构和取向，扫描电子显微镜(SEM)分析薄膜的表面形貌和微结果，RT66A标准铁电综合测试系统分析Pt／PZT／LNO电容器的铁电与介电特性，结果表明，PZT薄膜的组分、结构和性能都与溅射沉积功率有关．     

不同PZT复合温石棉纤维/水泥基材料压电性能

通过研究4种煅烧温度对Pb(Zr0.52Ti0.48)O3(PZT)粉体粒径分布及晶体结构、陶瓷片微观形貌及压电性能的影响确定PZT最优合成条件。结合超声分散技术制备PZT/温石棉纤维/水泥材料(PZTCC),并分别测试复合粉体晶体结构及经压制极化后PZTCC复合片的压电性能。800℃时PZT钙钛矿特征最明显,晶粒饱满;相应PZT陶瓷片、PZTCC复合片均具有较高压电性能,其压电常数d33分别达119.2pC/N、32.5pC/N。     

溶胶–凝胶法制备 Pb(Zrx, Ti1–x)O3 薄膜研究进展

Pb(Zrx, Ti1-x) (PZT)铁电薄膜因具有优良的铁电性、压电性、热释电性和声光性能而受到广泛关注,其电、光性能与其制备过程密切相关。简要介绍了 PZT 薄膜制备工艺流程,系统地从前驱体溶液、摩尔比 r(Zr:Ti)、热处理工艺、电极材料以及掺杂改性等五个方面概述了 sol-gel 法制备 PZT 薄膜的研究进展,并指出了目前 sol-gel 法制备 PZT 铁电薄膜研究中存在的一些问题以及未来的研究方向。     

基于耦合模理论的Y型声表面波器件特性分析

声表面波理论是研究高性能声表面波器件的理论基础。耦合模理论因能正确、全面反映声表面波在压电材料上的传播特性得到广泛的重视。应用耦合模理论分析推导自行研制的Y型声表面波器件特性,并编制相应的软件包。应用该软件包计算Y型声表面波器件中心频率处的插入损耗(-12．6dB)与实验结果(约-13dB)相近,为声表面波器件提供一种有效的分析工具。     

Si衬底上具有Poly-Si/SiO2堆叠缓冲层的Pb (Zr0.52Ti0.48)O3 存储电容

在p型Si衬底上沉积多晶硅薄膜和Pb(Zr0.52Ti0.48)O3 (PZT)薄膜形成过渡层。测试淀积在多晶硅上的PZT薄膜不同退火温度的X射线衍射峰。Pt/PZT/poly-Si电容被研究。由于PZT薄膜的铁电极化特性,金属/铁电/多晶硅/二氧化硅/Si结构存储电容在650度退火展示了其顺时针的电压-电容曲线。存储窗口随着SiO2电容和PZT电容的耦合比的增加而增大。     

PZT材料在射频滤波器中的应用

锆钛酸铅 (PZT)材料有着优良的压电性能 ,其薄膜具有高机电耦合系数、高品质因数的特点 ,适合于制作低插损、大带宽的射频 (RF)滤波器。文中介绍了 RF体声波滤波器的原理、结构和 PZT的材料特性 ,探讨了PZT薄膜的制备、退火、刻蚀工艺的选择与优化 ,并在此基础上设计了应用 PZT薄膜的体声波滤波器 ,模拟了该器件的性能     

PZT红外热释电陶瓷材料的研究

本文分析了PZT二元系陶瓷材料发生F_R(H)F_R(L)相变时热释电性能得以提高的可能性,并试作了热释电性能较好的PZT陶瓷试片。     

基于准分子激光器的压电陶瓷微结构加工北大核心CSCD

利用波长为248nm的氟化氪(KrF)准分子激光器加工了掺镧锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)、硅(Si)和聚二甲基硅氧烷(PDMS),研究了准分子激光对这3种材料的加工效果。为了解决传统切割工艺加工PZT膜片时易发生破裂的问题,研究了准分子激光加工PZT微结构的性能。通过调整准分子激光器的激光脉冲能量、脉冲频率、扫描速度及扫描次数等参数,获得了加工参数及其与PZT沟槽加工深度和宽度的关系。研究了辅助气体对准分子激光加工PZT表面粗糙度的影响。用准分子激光器制备了基于PZT-Si复合材料的微悬臂梁和微膜片,并测试了其压电性能。结果表明,利用准分子激光器加工的2种PZT微压电结构具有良好的压电性能,可作为微压电驱动器的关键器件,验证了用准分子激光器加工PZT微结构的可行性。     

LiF/Li2CO3对PZT陶瓷低温烧结及压电性能的影响

采用固相合成法制备了Pb(Zr0.52Ti0.48)O3+x%LiF（PZT+x%LiF）及Pb(Zr0.52Ti0.48)O3+y%Li2CO3(PZT+y%Li2CO3)(x、y为质量分数)压电陶瓷,研究了x、y不同对PZT压电陶瓷烧结性、晶体结构、微观形貌及压电性能的影响。随着x、y的增加,PZT压电陶瓷的四方相晶胞比（c/a）均下降,但在x=y时, 与PZT+y%Li2CO3相比,PZT+x%LiF的c/a较小,居里温度基本不变,PZT+x%LiF及PZT+y%Li2CO3的压电性能小幅提升后下降,且在x=y=0.2时,其压电性能均取得最佳。结果表明,掺杂LiF、Li2CO3均能促进低温烧结,提高致密度;在1 100 ℃烧结温度下,PZT+y%Li2CO3样品性能较优,且低温烧结效果更好。但在掺杂量较大时,LiF对性能的恶化较小。     

PT种子层对PZT薄膜结晶及压电性能的影响

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)在Pt/Si衬底上制备了PbTiO3 (PT)薄膜和Pb (Zrx,Ti1-x)O3(PZT)薄膜,研究了退火温度以及PT种子层对PZT薄膜结晶及压电性能的影响。X射线衍射(XRD)结果表明,制备的PZT薄膜为纯钙钛矿结构的多晶薄膜,有PT种子层的PZT薄膜晶粒尺寸更大,(110)面取向度更高,结晶性能更好;原子力显微镜(AFM)结果表明,制备的薄膜表面形貌比较平整、均匀、无裂纹;压电力显微镜(PFM)结果表明,压电力显微镜(PFM)结果表明,有PT种子层时,PZT薄膜的平均压电系数d33为128～237 pm/V,无PT种子层时平均压电系数d33为21～29 pm/V。在升温速率为10 ℃/s的退火条件下保温10 min时,随着退火温度的升高,PZT薄膜晶粒尺寸增大,粗糙度增大,(110)面取向度升高,平均压电系数d33增大。PT种子层能够有效的改善PZT薄膜的结晶性能和压电性能。